Experimentação de Ciencias

EXPERIMENTAÇÃO

 A observação é também parte inerente das experimentações, que permitem provocar, controlar e prever transformações. Conforme se discutiu na primeira parte deste documento, a experimentação não deve ser confundida com o conjunto de objetivos e métodos do ensino de Ciências Naturais. Sua prática não implica necessariamente melhoria do ensino de Ciências Naturais, tampouco é um critério indiscutível de verdade científica. O simples fazer não significa necessariamente construir conhecimento e aprender Ciência. Assim, é muito importante que as atividades não se limitem a nomeações e manipulações de vidrarias e reagentes, fora do contexto experimental. É fundamental que as atividades práticas tenham garantido o espaço de reflexão, desenvolvimento e construção de idéias, ao lado de conhecimentos de procedimentos e atitudes. Como nos demais modos de busca de informações, sua interpretação e proposição é dependente do referencial teórico previamente conhecido pelo professor e que está em processo de construção pelo aluno. Portanto, também durante a experimentação, a problematização é essencial para que os os estudantes sejam guiados em suas observações. E, quando o professor ouve os estudantes, sabe quais suas interpretações e como podem ser instigados a olhar de outro modo para o objeto em estudo. Freqüentemente, o experimento é trabalhado como uma atividade em que o professor, acompanhando um protocolo ou guia de experimento, procede à demonstração de um fenômeno; por exemplo, demonstra que a mistura de vinagre e bicarbonato de sódio produz uma reação química, verificada pelo surgimento de gás. Nesse caso, considerase que o professor realiza uma demonstração para sua classe, e a participação dos estudantes reside em observar e acompanhar os resultados. Mesmo nas demonstrações, a participação pode ser ampliada, desde que o professor solicite que os estudantes apresentem expectativas de resultados, expliquem aqueles obtidos e os comparem aos esperados. 123 Muitas vezes trabalha-se com demonstrações para estudantes muito jovens, como nos casos de experimentos que envolvem o uso de materiais perigosos ácidos, formol, entre outros e fogo, ou quando não há materiais suficientes para todos. Outro modo de experimentação é realizado na discussão de idéias e manipulação de materiais pelos próprios estudantes. Ao lhes oferecer um protocolo definido ou guia de experimento, os desafios estão em interpretar o protocolo, organizar e manipular os materiais, observar os resultados, checá-los com os esperados, e anotar resultados. Os desafios para experimentar ampliam-se quando se solicita aos estudantes a elaboração do experimento. As exigências quanto à atuação do professor, nesse caso, são maiores que nas situações precedentes: discute a definição do problema, conversa com a classe sobre materiais necessários e como atuar para testar as suposições levantadas, os modos de coletar e relacionar os resultados. A autonomia dos estudantes na experimentação torna-se mais ampla quanto mais participam da elaboração de seu guia ou protocolo, realizam por si mesmos as ações sobre os materiais, preparam o modo de organizar as anotações, as realizam e discutem os resultados. Mas esses procedimentos são conhecimentos construídos, ou seja, é necessário que os estudantes tenham várias oportunidades de trabalho guiado e outras de realização de suas próprias idéias para ganharem autonomia nos procedimentos experimentais. A discussão dos resultados de experimentação é sempre um momento importante. A idéia de experimento que dá certo ou errado deve ser compreendida dentro dos referenciais que foram especificamente adotados. Quando os resultados diferem do esperado, estabelecido pelo protocolo ou pela suposição do estudante, deve-se investigar a atuação de alguma variável, de algum aspecto ou fator que não foi considerado em princípio, ou que surgiu aleatoriamente, ao acaso. É uma discussão pertinente, afastando-se a idéia de que o experimento que deu errado deve ser descartado da análise. Pelo contrário, no ensino de Ciências Naturais, a discussão de resultados diferentes do esperado pode ser muito rica. Na análise ou na construção de experimentos com estudantes dos terceiro e quarto ciclos é fundamental que eles progressivamente ganhem consciência de características básicas de um experimento. O isolamento do sistema, o reconhecimento e teste de variáveis, o controle na coleta de dados e a interpretação de medidas devem ser discutidos. Também deve estar claro o objetivo do experimento, suas limitações e as extrapolações que possibilita, ou não. A atividade experimental também favorece a construção de conhecimentos sobre medidas em conexão com a área de Matemática2 . Por exemplo, ao medir o volume de um objeto qualquer, pode-se expressá-lo com um número e uma unidade de medida, como litro ou centímetro cúbico, ou seja, pode-se comparar o volume do objeto com uma unidade 2 Ver bloco de conteúdo Grandezas e Medidas no documento de Matemática. 124 previamente estabelecida e expressar numericamente quantas dessas unidades representam a grandeza que está sendo medida. As unidades das várias grandezas têm diferentes origens históricas, o que faz com que se encontrem unidades diferentes usadas para as mesmas grandezas. Essa diversidade foi resolvida neste século pelo estabelecimento de um padrão internacional que o Brasil adotou, o Sistema Internacional de Unidades (SI). Esse sistema estabelece um padrão de unidades para grandezas tratadas em Ciências Naturais, tais como espaço, tempo, massa, corrente elétrica, calor, definindo-as em grandezas fundamentais e seus múltiplos e submúltiplos (por exemplo: metro, quilômetro, milímetro). A unidade é uma quantidade-padrão arbitrária que serve para expressar diferentes valores de uma grandeza considerada. Compreender unidades de medida, seus múltiplos e submúltiplos, permite dar significado a valores numéricos, tornando-os comparáveis. Por exemplo, um dia é um tempo desprezível frente aos bilhões de anos que medem os fenômenos geológicos; o diâmetro da Terra, cerca de 3000 km, é um espaço pequeno quando comparado a um ano-luz3, que mede as distâncias entre corpos celestes. A comparação entre diferentes unidades convencionais permite estabelecer relações proporcionais, as escalas para uma mesma grandeza. Também possibilita compreender quais fenômenos podem ser comparados entre si e que se manifestam em diferentes escalas: geológica, microscópica, astronômica, nuclear etc. Por exemplo, a atração gravitacional é desprezível diante das forças elétricas quando trata de átomos; os seres vivos podem ser estudados tanto em escala microscópica como em macroscópica. Ao lidar com medidas, sem compreendê-las como um conjunto de fatos e interpretações, o estudante as trata muitas vezes como números puros, sem menção a unidades, deixando de compreender os fenômenos envolvidos. Assim, comparar a acidez de uma solução líquida concentrada a cem gramas por litro (100 g/L) à outra cuja concentração é dez gramas por litro (10 g/L) é um exercício que requer o estabelecimento de várias relações, que incluem operações com números, mas principalmente a comparação da quantidade de soluto relativa à quantidade de solvente em cada solução, bem como o caráter ácido de uma solução relativo a outra solução não-ácida e as relações entre essas comparações.

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